Yüzey aktif maddelerinin aktif karbon düzeyindeki adsorbsiyon mekanizmalarının incelenmesi

Abstract

ÖZET Adsorpsiyon, gözönüne alınan bir maddenin bir yüzey veya arayüzeydeki konsantrasyonunda, bulktaki (fazın bütününde) konsantrasyonuna göre meydana gelen artış olarak tarif edilebilir. Bu çalışmada, en yaygın adsorbentlerden birisi olan aktif karbon yüzeyine CTAB (setiltrimetilamonyum bromür) gibi katyonik bir yüzey aktif maddenin adsorpsiyonu incelenmiştir. CTAB'ın aktif karbon yüzeyindeki adsorpsiyon mekanizmasını aydınlatmak amacıyla, adsorpsiyon kinetiği incelenmiş ve adsorpsiyon hızının sıcaklıkla değişimi araştırılmıştır. Bu incelemeler sonucunda, CTAB'ın aktif karbon tarafindan önemli ölçüde adsorplandığı ve adsorpsiyonun artan sıcaklıkla azaldığı bulunmuştur. Ayrıca, aktif karbon/su arayüzeyinde katyonik yüzey aktif maddelerin adsorpsiyonunu etkileyen süspansiyon pHsı ve elektrolit tür ve konsantrasyonu gibi değişkenlerin etkilerinin belirlenmesine çalışılmıştır. Diğer yandan, adsorpsiyon mekanizmasının açıklanmasını desteklemek amacıyla aktif karbonun sulu ortamdaki elektrokinetik davranışı ve bu davranışı belirleyen çeşitli faktörlerin etkileri de araştırılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, aktif karbonun CTAB ve benzeri yüzey aktif maddelerin adsorpsiyonunda kullanılabilecek uygun bir adsorbent olduğu ve aktif karbonun çeşitli çevre problemlerine yol açan organik maddelerin atık sulardan uzaMaşunlmasmda da kullanılabileceğini göstermektedir. Ayrıca, deneysel sonuçlar aktif karbon tarafindan CTAB adsorpsiyonunun süspansiyon ortamının şartlarına son derece bağımlı olduğunu ortaya koymaktadır.

SUMMARY Adsorption is increasing of concentration of one component in surface or interface according to it's concentration in bulk solution. In this study, adsorption of a cationic surfactant such as CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) onto activated carbon which is widely used adsorbent was investigated. To explain adsorption mechanisms of CTAB adsorption onto activated carbon, the kinetics of adsorption was researched and the changing of rate of adsorption with the temperature of medium was examined. At the end of these investigations, it was found that activated coal used in this study excessively adsorps CTAB and the adsorption decreases with the increasing of temperature. Moreover, the effects of pH of suspension, and species and concentration of electrolytes on adsorption of a cationic surfactant on the activated coal/water interfaces were also investigated. On the other hand, in order to support explanations related to adsorption mechanisms, electrokinetic behaviors in aqueous environments of activated coal and the effects of various factors that determine these behaviors were researched. The results from this study show that activated coal is an eligible adsorbent for the adsorption of CTAB and similar surfactants, and activated carbon can be used to remove organic pollutants, cause different environmental problems, from the waste-water. In addition, experimental results indicate that adsorption of CTAB by activated carbon strictly dependent on the conditions of suspension's environment.